Slime onthult het mechanisme van evolutie
Bij zoogdieren werden 15 keer nieuwe slijmmoleculen gevormd – onafhankelijk van elkaar, maar volgens hetzelfde evolutiemechanisme. Dit was het resultaat van een onderzoeksgroep onder leiding van Omer Gokchomen van de State University van New York in Buffalo op basis van een onderzoek naar de zogenaamde mucinen van 49 soorten zoogdieren. Zoals het team meldt in Science AdvancesVeel van deze slijmeiwitten zijn geëvolueerd uit eiwitten met heel verschillende functies, simpelweg door bepaalde delen van hun genen meerdere keren te dupliceren. De zich herhalende sequenties zijn rijk aan bindingsplaatsen voor vertakte suikermoleculen, waardoor eiwitten water binden en ‘plakkerig’ worden. Volgens Gökçümen was dit mechanisme hoe eiwitten nieuwe functies ontwikkelen, is nog niet bekend. Gewoonlijk worden groepen eiwitten met een vergelijkbare functie gevormd door het oorspronkelijke gen te dupliceren.
Mucine is het hoofdbestanddeel van de slijmlaag op de slijmvliezen. Deze eiwitten, die een groot aantal vertakte suikerketens bevatten en door water zijn gebonden, vervullen belangrijke biologische functies; Slijm vormt een chemische en fysieke barrière die virussen, bacteriën en vele andere mucosale stoffen die de functies van cellen in het slijmvlies regelen, tegenhoudt. Ondanks hun gemeenschappelijke functie zijn echter niet alle myosinen evolutionair verwant. Zoals de werkgroep schreef, zijn veel mucine-genen bij mensen “wees” – dat wil zeggen, ze zijn niet geassocieerd met andere genen of zelfs andere bekende genen.
Een vergelijking met mucine-genen in de muis leverde een eerste aanwijzing op voor het oplossen van de puzzel. Het is aangetoond dat mensen minuscule mucine vormen in hun speeksel, die muizen niet hebben. Aan de andere kant produceren muizen myosine dat een zeer vergelijkbare functie heeft, maar dat helemaal niet bindt aan het menselijke eiwit. Daartoe hebben Gökçümen en zijn team een eiwit gevonden in menselijke tranen dat erg lijkt op muizenmucine, maar niet op mucine zelf. Maar bij muizen verzamelde het oorspronkelijke traaneiwit de cruciale volgorde die het bedekte met een kleverige laag suiker.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”